Un physicien de RUDN a démontré comment décrire la forme de n'importe quel trou de ver symétrique - un trou noir qui peut théoriquement être une sorte de portail entre deux points quelconques dans l'espace et le temps - en fonction de son spectre d'ondes. La recherche aiderait à comprendre la physique des trous de ver et à mieux identifier leurs caractéristiques physiques. L'article a été publié dans le Physique Lettres B journal.

Les concepts modernes de l'univers prévoient l'existence de trous de ver, des courbures inhabituelles dans l'espace et le temps. Les physiciens imaginent un trou de ver comme un trou noir à travers lequel on peut voir un point éloigné de l'univers en quatre dimensions. Les astrophysiciens sont encore incapables de déterminer avec précision la forme et la taille des trous noirs, sans parler des trous de ver théoriques. Un physicien de RUDN a maintenant démontré que la forme d'un trou de ver peut être calculée sur la base de caractéristiques physiques observables.

En pratique, les physiciens ne peuvent observer que les propriétés indirectes des trous de ver, comme le décalage vers le rouge - un décalage vers le bas de la fréquence des ondes gravitationnelles au cours de l'éloignement d'un objet. Roman Konoplia, un assistant de recherche de l'Institut de gravitation et de cosmologie RUDN, l'auteur de l'ouvrage, ont utilisé des hypothèses de mécanique quantique et géométrique et ont montré que la forme et la masse d'un trou de ver peuvent être calculées sur la base de la valeur de décalage vers le rouge et de la gamme des ondes gravitationnelles dans les hautes fréquences.

Aujourd'hui, les physiciens s'occupent de tâches directes :ils prennent la géométrie d'un objet compact, connaître sa portée (l'ensemble des fréquences auxquelles un trou de ver émet des ondes gravitationnelles), puis comparer les données avec les résultats expérimentaux. Après ça, ils décident si les valeurs observées sont similaires à celles théoriquement prédites. Konoplya propose une solution au problème inverse :il a réussi à déterminer la forme d'un objet à partir de son spectre visible.

Konoplya a pris un modèle mathématique d'un trou de ver Morris-Thorne à symétrie sphérique - un type de trou noir qui unit deux points dans l'espace et le temps et prévoit également théoriquement des mouvements entre eux. Ensuite, il a appliqué un modèle mathématique existant pour décrire le goulot d'étranglement du trou de ver, l'endroit le plus étroit entre son entrée et sa sortie. D'abord, il a décrit mathématiquement comment la forme de tout trou de ver symétrique peut être déterminée en fonction de sa gamme d'ondes, et résolu le problème dit opposé en termes généraux. Puis, par approximation de la mécanique quantique, il a établi une équation pour calculer une forme géométrique pour un cas particulier - un trou de ver.

"De façon générale, une approche de mécanique quantique conduit à de nombreuses solutions pour la géométrie d'un trou de ver. Notre travail peut être étendu de plusieurs manières. Tout d'abord, éviter les formules longues, nous n'avons considéré que les champs électromagnétiques. Dans nos futurs travaux, nous pourrons étudier d'autres domaines sous la même approche. Nos résultats peuvent également être appliqués aux trous de ver rotatifs, à condition qu'ils soient suffisamment symétriques, " dit Konoplya.